ارتباط بين ارتقاء كيفيت نانوايي با كاهش بيان ژن‌هاي Dx2 و Dy12 در گندم موتانت

Relationship between Improvement of the Baking Quality and Down-Regulation of Dx2 and Dy12 Genes in Mutant Bread Wheat

در تحقيق حاضر سطح بيان ژن‌هاي Dx2 و Dy12 واقع در جايگاه Glu-D1 كه رمزكننده زيرواحدهاي سنگين گلوتنين با تأثير منفي بر كيفيت نانوايي مي‌باشند، در ژنوتيپ جهش يافته گندم نان به نام RO-3 با كيفيت نانوايي بالا به همراه رقم روشن (رقم والدي آن) با كيفيت نانوايي پايين مورد بررسي قرار گرفت.براي اين منظور نمونه‌برداري از بذور در فواصل زماني 5، 10، 15، 20 و 30 روز بعد از گلدهي صورت گرفت. نتايج الگوي بيان ژن نشان داد ژنوتيپ RO-3 براي ژن Dy12 بيشترين كاهش بيان را در 5 روز بعد از گلدهي نسبت به ژنوتيپ والدي دارد و براي ژن Dx2 بيشترين كاهش بيان در 10 روز بعد از گلدهي نسبت به ژنوتيپ والدي مشاهده شد. به طور كلي در طي مرحله توسعه دانه هر دو ژن مورد مطالعه در ژنوتيپ موتانت نسبت به والد كاهش بيان نشان داد. بيشترين نسبت تجمع وزن خشك دانه در ژنوتيپ جهش يافته در 10 تا 15 روز بعد از گلدهي اتفاق افتاد. بنابراين مراحل ابتدايي توسعه دانه از مراحل بحراني براي كاهش بيان اين دو ژن و تجمع وزن خشك دانه در ژنوتيپ جهش يافته مي‌باشد. سرعت پر شدن دانه و حداكثر وزن دانه در ژنوتيپ جهش يافته بيشتر از ژنوتيپ والدي بود. بنابراين اصلاح ارقام با سرعت پر شدن دانه بالاتر و همچنين انتخاب ارقام با بيان پايين ژن‌هاي Dx2 و Dy12 مي‌تواند نقش مهمي در انتخاب ارقام با عملكرد و كيفيت نانوايي بالا داشته باشد.

In current research, the expression level of Dx2 and Dy12 genes on Glu-D1 locus that encoding the high-molecular-weight glutenin subunits (HMW-GSs), with negative impact on quality of bakery in genotype mutant bread wheat called RO-3 with high quality of bakery and its parent (Roshan) with low quality of bakery was investigated. For this purpose, sampling was performed grains at intervals of 5, 10, 15, 20 and 30 days post-anthesis (DPA). The gene expression results showed that RO-3 genotype had the highest gene expression decreasing for Dy12 genes at 5 DPA compared to parental genotype, and for Dx2 gene the highest gene expression decreasing was 10 DPA compared to parental genotype. Generally, during seed development both genes in mutant genotype had gene expression decreasing than the parental genotype. The most dry weight accumulation rates occurred in 10 to 15 DPA in mutant genotype. So, the early stages of seed development for reducing the expression of these genes and rates dry weight accumulation is critical in mutant genotype. The grain-filling rate and the maximum grain weight were higher in mutant genotype than the parental genotype. Therefore breeding the cultivars with higher grain filling rate and also selection of varieties with low expression for Dx2 and Dy12 genes play important role in the selection of varieties with high yield and quality of bakery.